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关于「范畴论中自然变换的正式定义是什么?」

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认识概念

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两个函子 FF 和 GG(均从范畴 CC 映射到范畴 DD)之间的自然变换 η\eta 是一条规则,它为 CC 中的每个对象 xx 分配 DD 中的一个态射 ηx\eta_x,具体是从 F(x)F(x) 到 G(x)G(x)。这个态射 ηx\eta_x 被称为自然变换在对象 xx 处的分量。

适用条件:FF 和 GG 是从范畴 CC 到范畴 DD 的函子。;对于 CC 中的每个对象 xx,ηx\eta_x 是 DD 中从 F(x)F(x) 到 G(x)G(x) 的态射。;对于 CC 中的每个态射 h:x→yh: x \to y,必须满足交换方块条件 ηy∘F(h)=G(h)∘ηx\eta_y \circ F(h) = G(h) \circ \eta_x。

认识概念

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pp 处的余切空间是 pp 处切空间的对偶空间。它被写成 Hom⁡(TpRn,R)\operatorname{Hom}(T_p\mathbb{R}^n, \mathbb{R}),因为它由从切空间 TpRnT_p\mathbb{R}^n 到域 R\mathbb{R} 的所有线性映射组成。

适用条件:pp 是一个基点。

掌握方法

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对于域 FF 上的光滑流形 MM,pp 处的余切空间定义为 Hom⁡(TpM,F)\operatorname{Hom}(T_pM, F)。前面的 Rn\mathbb{R}^n 例子可以通过取 M=RnM = \mathbb{R}^n 和 F=RF = \mathbb{R} 来恢复。

适用条件:MM 是一个光滑流形。;FF 是流形所在的域。